《沉浮与什么因素有关》教学设计
学习目标 1.用控制变量的科学方法,探究物体在水中沉浮的原因,认识物体的沉浮与自身的重量和体积都有关系。 2.不同材料构成的物体,体积相同,重的物体容易沉,轻的物体容易浮;轻重相同,体积小的物体容易沉,体积大的物体容易浮。 3.潜水艇应用了物体在水中的沉浮原理。 4.在实验中理解控制变量的科学方法和思想的意义,感受科学原理应用于实际的巨大作用。教学重难点 重点:用控制变量的科学方法,探究物体在水中沉浮的原因。 难点:学习用画图和分析的方法研究影响物体沉浮的因素。 教学准备 1.小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮。 2.水槽,一套相同体积不同质量的小球,一套相同质量不同体积的立方体,实验报告单。 3.小瓶子,沙子若干,实验报告单。 教学过程 一、分析物体在水中的沉浮规律 1.导入:我们已经知道,同一种材料构成的物体,在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小没有关系。那么,不同材料构成的物体,在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小有关系吗? 2.按体积大小顺序排列七种物体,再标出它们在水中是沉还是浮。想一想,物体的沉浮和它的体积大小有关系吗? 3.按轻重顺序排列七种物体,再标出它们在水中是沉还是浮。想一想,物体的沉浮和它的轻重有关系吗? (说明:两次排列,隐含着如何整理信息的教学意义,在本课教学中主要作为下面活动的引子,故不专门安排记录单,仅用实物演示的方法完成,其中表示沉浮可在排列后把浮的物体位置上移,沉的物体位置下移即可。) 4.当我们对这些物体进行比较时,为什么看不出它们的轻重、体积大小与沉浮之间的关系? 二、控制其他因素进行研究 1.引导:当遇到这种情况时,科学家往往采用控制其他因素不变的方法,来研究某一个因素是否对物体产生作用。今天老师就为大家准备了两套特殊的材料,希望各位同学都能成为一个优秀的小科学家。 2.出示材料:一套相同体积不同质量的小球,一套相同质量不同体积的立方体,让学生推测它们在水中的沉浮,并填写在实验报告单上。(建议:为了减少教师准备材料的辛苦,此活动也可以只给每个小组提供一套材料,分小球类和立方体类,在完成自己组的实验后可以跟其他小组进行交换,既可提高活动效率,又培养了学生合作意识。) “沉浮与什么因素有关”实验报告单 第()小组 实验一:相同体积不同质量的小球的沉浮(从重到轻排列) 小球?1号?2号?3号?4号?5号?我们的发现 预测?????? 结果?????? 实验二:相同质量不同体积的立方体的沉浮(从小到大排列) 立方体?1号?2号?3号?4号?5号?我们的发现 预测??????
结果?????? 3.小组领材料,实验观察,记录分析。 4.组织交流:从这两组材料的实验中,我们得出什么结论? ①物体的沉浮与自身的质量和体积都有关。 ②不同材料构成的物体,如果体积相同,重的物体容易沉;如果质量相同,体积小的物体容易沉。 ③体积大、质量小的物体容易浮,体积小、质量大的物体容易沉。 5.为什么用上节课的物体进行比较看不出物体大小、轻重对沉浮的影响,而用这两组材料进行研究时能够看出物体的轻重、体积大小与沉浮的关系?(提醒学生对研究过程进行反思,认识到变量控制实验的意义和作用,体会科学研究方法的重要性。) 三、用小瓶子继续研究 1.潜水艇既能在水面航行,又能在水下航行。它是应用了什么原理呢?让我们来做个模拟实验。 2.提供实验材料:水槽,小瓶子,沙子若干,实验报告单,学生小组合作。 小瓶子沉浮实验报告单 第()小组 小瓶子状态?大部分浮?小部分浮?沉到底? 沙子数量???? 说明:沙子数量可用无、一点点、较多、装满来表述,也可以用占瓶子体积的大致分数来说明。最后一列给学有余力的小组作其他状态研究,比如教材第6面的中间“浮在水中”(即悬浮)状态。 3.组织讨论:这个活动改变了什么因素,什么因素是没有改变的?(改变了物体的质量,物体的体积没有改变。) 4.学生尝试用这个实验结论去分析潜水艇的工作原理。在此基础上阅读教材第6面的灰色文字:潜艇既能在水面航行,又能在水下航行。潜艇有一个很大的压载舱。打开进水管道,往压载舱里装满海水,潜艇会下潜,打开进气管道,用压缩空气把压载舱里的海水挤出舱外,潜艇就开始上浮。 5.建议有兴致的同学课外去制作简易潜水艇。